PDF (Schlussbericht Teilprojekt FKZ 10OE109)

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Radicchio und Zuckerhut (Cichorium
intybus var. Foliosum) - Entwicklung von
Populationen und Züchtungsmethodik für
den ökologischen Gemüsebau
Italian chicory and Sugarloaf (Chicorium intybus var. foliosum) - development of populations and
evaluation of breeding methods useful for organic horticulture
FKZ: 10OE109
Projektnehmer:
Georg-August-Universität Göttingen
Abteilung Pflanzenzüchtung
Von Siebold Str. 8, 37075 Göttingen
Tel.:
+49 551 39-4362
Fax:
+49 551 39 4601
E-Mail: [email protected]
Internet: http://www.uni-goettingen.de/de/48115.html
Autoren:
Becker, Heiko; Horneburg, Bernd
Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses
des Deutschen Bundestages im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere
Formen nachhaltiger Landwirtschaft.
Dieses Dokument steht unter www.orgprints.org/30502/ zum Herunterladen zur Verfügung.
Georg-August-Universität Göttingen,
Department für Nutzpflanzenwissenschaften,
Abteilung Pflanzenzüchtung
Von Siebold Str. 8, 37075 Göttingen
Prof. Heiko C. Becker und Dr. Bernd Horneburg
Verbundprojekt
Radicchio und Zuckerhut (Cichorium intybus var. foliosum) Entwicklung von Populationen und Züchtungsmethodik für den
ökologischen Gemüsebau
Teilprojekt Uni Göttingen 2810OE109
Laufzeit 12.4.2011 bis 1.9.2014
Abschlussbericht
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung
3
1.1 Gegenstand des Vorhabens
1.2 Ziele und Aufgabenstellung des Projekts, Bezug des Vorhabens zu den
einschlägigen Zielen des BÖLN
4
1.3 Planung und Ablauf des Projektes
4
2. Wissenschaftlicher und technischer Stand, an den angeknüpft wurde
5
3. Material und Methoden
6
4. Ausführliche Darstellung der wichtigsten Ergebnisse
12
5. Diskussion der Ergebnisse
26
6. Angaben zum voraussichtlichen Nutzen und zur Verwertbarkeit der
Ergebnisse
28
7. Gegenüberstellung der ursprünglich geplanten zu den tatsächlich erreichten
Zielen; Hinweise auf weiterführende Fragestellungen
29
8. Zusammenfassung
29
9. Literaturverzeichnis
31
10. Übersicht über alle im Berichtszeitraum vom Projektnehmer realisierten
Veröffentlichungen zum Projekt (Printmedien, Newsletter usw.), bisherige und
geplante Aktivitäten zur Verbreitung der Ergebnisse
31
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Im Projekt verwendete Genotypen und ihre Herkunft
7
Abb. 1: Blattformen von Zuckerhut und Radicchio
8
Tab. 2: Diverse Populationen Radicchio und Zuckerhut für die ökologische Züchtung
I
13
II
15
Tab. 4: % überlebende Pflanzen in Abhängigkeit von der Art der Überwinterung
2011/2012
17
2012/2013
18
Tab. 6: Frischgewicht, Kopfdurchmesser, Blattrandnekrose und Schosser im Mittel
der drei Prüforte mit und ohne Inzucht
19
Tab. 7: Radicchio Variegata di Chioggia im einortigen Vergleich von Population,
Vollgeschwistern und Selbstung auf dem Kamp 2013
20
Tab. 8: Varianzkomponenten für Frischgewicht, Kopfdurchmesser, Blattrandnekrose
und Schosser im Vergleich +/- Inzucht
21
2
Abb. 2: Bonitur der Blattgröße in Herbst- und Frühanbau.
22
Abb. 3: Rosetten-Durchmesser in Herbst- und Frühanbau.
22
Abb. 4: Bonitur der Umblattstellung in Herbst- und Frühanbau.
23
Abb. 5: Deckungsgrad in Herbst- und Frühanbau.
23
Abb. 6: Kopfbildung in Herbst- und Frühanbau.
24
Tab. 9: Korrelationen im Herbstanbau
24
Tab. 10: Korrelationen im Frühanbau
24
Tab. 11: Kopfbildung und Schosser in Herbst- und Frühanbau
25
1. Einführung
1.1 Gegenstand des Vorhabens
Zuckerhut und Radicchio bereichern das Spektrum der späten und lagerfähigen
Freilandsalate im Gemüsebau. Das dem ökologischen Erwerbsanbau zur Verfügung
stehende Sortenangebot ist sehr begrenzt. Es gibt nur wenige samenfeste Sorten bzw.
Herkünfte. Diese entsprechen jedoch im Hinblick auf Einheitlichkeit, Kopffestigkeit und
Widerstandsfähigkeit meist nicht den aktuellen Anforderungen des Erwerbsanbaues.
Im Erwerbsanbau werden F1-Hybriden bevorzugt, die im Ertrag und in der Uniformität
den Populationssorten (= offen abblühenden oder samenfesten Sorten) überlegen
sind. F1-Hybriden nehmen stark zu; häufig sind sie zwar im Gemeinsamen
Sortenkatalog der EU (2010) als solches gekennzeichnet, nicht aber in Katalogen der
Saatgut anbietenden Unternehmen. Praxisanbauer schätzen gerade an
Populationssorten gegenüber Hybridsorten den besseren Geschmack und damit die
höhere Genussqualität.
Ein Aspekt, der neben der geringen Sortenauswahl die Züchtung von offen
abblühenden Sorten dieser Salatkulturen dringend erscheinen lässt, ist die
Entwicklung von CMS-Hybriden mittels Zellfusion im Bereich der Zichoriensalate.
Diese Züchtungsmethode wird vom Weltdachverband IFOAM (2008) geächtet und
als unvereinbar mit den Grundsätzen des ökologischen Anbaues angesehen. Daher
stehen mit Hilfe dieser Technik entstandene Sorten für den ökologischen
Erwerbsanbau nicht zur Verfügung. Es ist zu erwarten, dass die CMS-Hybriden
zunehmend die „klassischen“ Hybriden und vielmehr noch die alten
Populationssorten verdrängen werden. Damit reduzieren sich die Möglichkeiten einer
den Anforderungen des Ökolandbaus entsprechenden On-farm-Züchtung, die
gleichzeitig Anpassungs- und Neuzüchtung unter den Bedingungen des
Ökolandbaus realisieren kann.
3
1.2 Ziele und Aufgabenstellung des Projekts, Bezug des Vorhabens zu den
einschlägigen Zielen des BÖLN
Ziel des Vorhabens ist die züchterische Entwicklung von Populationssorten der
Zichoriensalate Radicchio und Zuckerhut (Cichorium intybus var. foliosum) für den
ökologischen Erwerbsgemüsebau. Wichtige Eigenschaften sind Ertrag und
Ertragssicherheit, Einheitlichkeit, Pflanzengesundheit und sensorische
Eigenschaften. Zuchtmethoden, die mit den Prinzipien und Richtlinien des
Ökolandbaus vereinbar sind, werden geprüft und entwickelt.
Durch Selektion aus samenfesten Sorten und durch die Kreuzung ausgewählter
Hybrid- und samenfester Sorten werden Populationen für die ökologische Züchtung
entwickelt. Die Basis bilden Sortenvergleiche aus den Vorarbeiten der Jahre 2009
und 2010, die durch den Einsatz der Abteilung Pflanzenzüchtung, der Bingenheimer
Saatgut AG und von Kultursaat e.V. durchgeführt werden konnten. Cichorium intybus
ist eine allogame Art mit biannuellem Lebenszyklus. Um die Züchtung zu optimieren,
sollen
1) verschiedene Überwinterungsmethoden (mit Kopf, entblättert,
zurückgeschnitten) verglichen werden,
2) das Inzucht-Risiko durch Vergleich von Selbstungs- mit Populations-Saatgut
abgeschätzt werden und
3) Methoden zur Verkürzung des Lebenszyklus' entwickelt werden. Dazu wird in
Feldversuchen untersucht, wie weit im Rosettenstadium erkennbare Merkmale
bei sehr früher Aussaat mit dem Normalanbau im Herbst korrelieren. Durch
Vernalisation und anschließende Kultur im beheizten Gewächshaus soll eine
Methode zur Winter-annuellen Kultur von Radicchio und Zuckerhut entwickelt
werden.
1.3 Planung und Ablauf des Projektes
Es soll geprüft werden, wie weit durch die Methoden der Einzelpflanzenauslese mit
Prüfung der Nachkommenschaft und der positiven Massenauslese in diversen
Populationen von Radicchio und Zuckerhut für den ökologischen Gemüsebau
angepasste Sorten mit genügend hoher Einheitlichkeit und Anbauwürdigkeit
entwickelt werden können.
Es soll bestimmt werden, wie weit im Rosettenstadium erkennbare relevante
Merkmale (Umblattgröße und –stellung, Deckungsgrad, Färbung, sonstige
Blattmorphologie) auch bei Pflanzung im Frühjahr selektiert werden können, um den
Züchtungsgang zu beschleunigen.
Die Überwinterung von im Herbst selektierten Samenträgern soll optimiert werden.
Eine Methode zur Winter-annuellen Kultur von im Herbst selektierte Einzelpflanzen
durch Vernalisation und weiteren Kultur im beheizten Gewächshaus soll entwickelt
werden. Damit könnte der Züchtungszyklus halbiert werden.
Das Ausmaß der Inzuchtdepression bei Radicchio und Zuckerhut soll bestimmt
werden.
4
Durch das Projekt sollen
- diverse Populationen von Radicchio und Zuckerhut für die weitere Selektion
zur Verfügung gestellt werden.
- Diese Populationen werden nach Projektende in der Erhaltungszuchtbank des
Kultursaat e.V. gesichert (FKZ 06OE154; www.kultursaat.org/index.php); sie
stehen für on-farm Zuchtarbeit bereit.
- Die Optimerung der Überwinterung, Ergebnisse zum Inzucht-Risiko und
Untersuchungen zur Verkürzung des biannuellen Lebenszyklus werden für
Neu- und Erhaltungszüchtung zur Verfügung stehen.
- Wissenstransfer in Praxis und Forschung wird über Züchtungstage, Praxistag,
bei Tagungen (z.B. Wissenschaftstagung ökologischer Landbau, IFOAMKonferenz) und Veröffentlichungen in Zeitschriften gewährleistet.
- Online-Veröffentlichungen wie die Online-Datenbank www.kultursaat.org
werden genutzt.
2. Wissenschaftlicher und technischer Stand, an den angeknüpft wurde
In der konventionellen Gemüsezüchtung hat sich in den letzten Jahrzehnten bei vielen
Arten die Hybridzüchtung durchgesetzt. In der Regel sind Hybridsorten vor allem
hinsichtlich Einheitlichkeit und Ertragsleistung heutigen Populationssorten überlegen.
Diese Überlegenheit beruht nicht allein auf dem Heterosiseffekt der Hybridzüchtung
sondern erscheint auch deshalb so groß, weil gleichzeitig Pflege und Entwicklung der
bestehenden Populationssorten nicht weitergeführt worden sind.
Da Cichorium intybus keine 100%ige Hybridisierung zulässt (George 2009), streben
konventionelle Züchterhäuser seit längerem an, mittels Zellfusion CMS-Plasma der
Sonnenblume in Radicchio-Linien einzuführen, um CMS-Hybriden zu erzeugen (Lucchin
et al. 2008). Diese Methode wird vom Weltdachverband IFOAM (2008) geächtet und
als unvereinbar mit den Grundsätzen des ökologischen Anbaues angesehen. Daher
stehen mit Hilfe dieser Technik entstandene Sorten für den ökologischen
Erwerbsanbau nicht zur Verfügung. Es ist zu erwarten, dass die CMS-Hybriden
zunehmend die „klassischen“ Hybriden und vielmehr noch die alten
Populationssorten verdrängen werden.
Eigene, bereits als Vorleistung für dieses Vorhaben durchgeführte Sortenvergleiche
zeigten, dass unter den Populationssorten bzw. Herkünften viel versprechendes
Ausgangsmaterial zu finden ist. Getestet wurden je knapp 30 Hybrid- und
samenfeste Sorten von Radicchio und Zuckerhut aus dem Handel, dem Sortenarchiv
von Arche Noah / Österreich, privater Erhaltung und der Erhaltungszuchtbank des
Kultursaat e.V. Im Öko-Zuchtgarten der Universität Göttingen traten 2009 und 2010
Alternaria-Infektionen auf, die eine Selektion auf Genotypen mit Feldresistenz
zuließen.
Radicchio und Zuckerhut sind zweijährige Kulturpflanzen. Zur Optimierung der
Züchtung ist es sinnvoll, zu prüfen, an welchen Punkten erfolgreich mit einem
einjährigen Zyklus gearbeitet werden kann.
(Nicht nur) in on-farm-Züchtungsprogrammen wird auch bei Fremdbefruchtern häufig
mit sehr kleinen Gruppen von Elitepflanzen gearbeitet. Dem erwünschten Effekt der
strengen Auslese steht die Gefahr der Inzuchtdepression entgegen. Durch die
Bestimmung des Ausmaßes der Inzuchtdepression kann die Selektion effektiver
5
gestaltet werden. Bei Cichorium intybus sind sowohl selbstfertile als auch
selbstinkompatible Genotypen bekannt (Kiær et al. 2009, Eenink 1981).
Schutzrechte wurden nicht berührt.
3. Material und Methoden
Jungpflanzen-Anzucht und Topfkultur wurden im Öko-Gewächshaus am Department
für Nutzpflanzenwissenschaften der Georg-August-Universität Göttingen
durchgeführt. Für zusätzliche Versuche wurden zeitweise auch andere
Gewächshaus-Abteile gemäß der Richtlinien für ökologischen Landbau genutzt. Als
Substrat wurden verwendet Kleeschulte Anzuchtsubstrat organisch und Kleeschulte
Substrat ohne Torf organisch.
Die Vernalisation erfolgte in einem Vernalisations-Container.
Die Zichorien wurden in Pikierschalen gesät und für Feldversuche in Multitopfplatten
vom Typ QP 96 pikiert. Für Topfkultur wurde in QP 35 pikiert.
Freiland-Versuchsort wären ökologisch bewirtschaftete Flächen (Tönjeswinkel,
Kamp) auf dem Reinshof unmittelbar südlich von Göttingen. Zusätzlich wurde in zwei
Versuchen eine Fläche neben dem Öko-Gewächshaus genutzt (Institut), die über
mehrere Jahre nicht mit Öko-Richtlinien-widrigen Mitteln behandelt worden war.
Die verwendeten Genotypen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
6
Tab. 1: Im Projekt verwendete Genotypen und ihre Herkunft
Nr. Genotyp
Herkunft
1
Variegata di Castelfranco
Radicchio
Samenfest
Dreschflegel GbR
2
Orchidea Rossa
Radicchio
Samenfest
Franchi Sementi / Haase
3
Roter von Treviso
Radicchio
Samenfest
3a Rossa di Treviso
Radicchio
Samenfest
Dürr Samen
4
Variegata di Chioggia
Radicchio
Samenfest
6
Roter Ball "Pagoda"
Radicchio
Samenfest
6a Palla Rossa sel. "Pagoda"
Radicchio
Samenfest
Franchi Sementi / Stochay
9
Radicchio
Samenfest
Arche Noah
10 Radicchio Rosso
Radicchio
Samenfest
Arche Noah
15 Variegata di Castelfranco
Radicchio
Samenfest
Arche Noah
35 Rouge de Chioggia
Radicchio
Samenfest
Germinance
19 Firestorm öko
Radicchio
Hybrid
Bejo Samen GmbH
20 Leonardo öko
Radicchio
Hybrid
Bejo Samen GmbH
21 Fiero öko
Radicchio
Hybrid
Bejo Samen GmbH
22 Palermo
Radicchio
Hybrid
Bejo Samen GmbH
23 Caspio
Radicchio
Hybrid
Bejo Samen GmbH
24 Indigo
Radicchio
Hybrid
Bejo Samen GmbH
25 Balou
Radicchio
Hybrid
Bejo Samen GmbH
5
Zuckerhut
Samenfest
30 Zuckerhut Costa
Zuckerhut
Samenfest
Hild Samen GmbH
31 Zuckerhut
Zuckerhut
Samenfest
Hild Samen GmbH
32 Zuckerhut Stamm Vatter
Zuckerhut
Samenfest
früher Haase, jetzt Arche Noah
34 Zuckerhut
Zuckerhut
Samenfest
Bingenheimer Saatgut AG
36 Fredeburg
Zuckerhut
Samenfest
Domäne Fredeburg
27 Uranus öko
Zuckerhut
Hybrid
Bejo Samen GmbH
28 Virtus öko
Zuckerhut
Hybrid
Bejo Samen GmbH
29 Jupiter
Zuckerhut
Hybrid
Bejo Samen GmbH
Palla di Fuoco Rossa
Bianca di Bergamo
A) Entwicklung diverser Populationen für die ökologische Züchtung.
2010 in den Vorarbeiten angebaute und selektierte Elitepflanzen wurden überwintert
und 2011 im Gewächshaus in Paaren bzw. Gruppen zur Kreuzung isoliert und zur
Blüte gebracht. Zur Bestäubung wurden Fliegen eingesetzt, die sich mit ca. 10 Tagen
Entwicklungszeit aus Maden aus dem Angelbedarf entwickelt hatten. Verwendet
wurden quadratische 18 cm-Töpfe mit 5 l Volumen. Isoliert wurden die Pflanzen mit
Moskitonetzen der Firma Ikea.
7
Da genügend Pflanzen und Genotypen vorhanden waren und zur Absicherung des
Vorhabens wurden über den ursprünglich geplanten Umfang hinaus
F2 der besten Hybridsorten (Zuckerhut),
- 1 Kreuzung der besten Hybridsorten (Zuckerhut),
- Kreuzungen der besten samenfesten Sorten (Radicchio, Zuckerhut) und
- Kreuzungen zwischen besten Hybrid- und besten samenfesten Sorten (Radicchio,
Zuckerhut) erstellt.
Da es bei der Überwinterung (besonders der Radicchio-Pflanzen) zu hohen Ausfällen
kam, wurde zusätzlich eine Nachsaat gezogen, die im Gewächshaus abblühte.
Daraus wurden F2 der besten Hybridsorten (Radicchio), 1 Kreuzung der besten
Hybridsorten (Radicchio), und 6 Kreuzungen zwischen besten Hybrid- und besten
samenfesten Sorten (Radicchio) gewonnen.
Einzelpflanzen-Auslesen wurden aus 4 Populationen samenfester Genotypen
(Orchidea Rossa, Variegata di Chioggia, Bianca di Bergamo, Zuckerhut Hild) erstellt,
die 2010 gewachsen waren. Saatgut wurde 2011 im Freiland unter Bestäubung
durch Fliegen in Isolationskabinen gewonnen.
Zusätzlich konnten von dem Genotyp Variegata de Chioggia frostharte Pflanzen
selektiert werden.
2012 wurden 15 Populationen Zuckerhut und 15 Populationen Radicchio am 8.6.
gesät, am 15.6. pikiert und 12.7. fünfreihig im Abstand von 33 x 33 cm in 2
Wiederholungen mit je 15 Pflanzen auf dem Reinshof (Tönjeswinkel) ausgepflanzt.
Als Referenz und zur Prüfung, ob die Kreuzung gelungen war, wurden neben bzw. in
der Nähe jeder Population die Elternsorten angebaut.
Erfasst wurden:
Blattgröße 28.8.2012: 1 = sehr klein, 9 = sehr groß; größte Blätter ca. 30 cm lang
Durchmesser 28.8.2012: Projektion auf Boden an der breitesten Stelle
Umblattstellung 28.8.2012: 1 = waagerecht 9= senkrecht im Parzellenmittel.
Blattform 28.8.2012 nach Abbildung 1.
Kopfbildung 2.10.2012: 1 = keine Köpfe; 5 = geschlossen, aber leer; 9 = alle
marktreif.
Homogenität der Kopfform 27.11.2012: 1 = inhomogen, 9 = homogen.
Kopffestigkeit 27.11.2012; 1 = sehr locker, 9 = sehr fest bei ausgewachsenen
Köpfen.
Kopfgröße reifer Köpfe 27.11.2012: 1 = sehr klein, 9 = sehr groß.
Der Versuch blieb zur Bonitur der Winterhärte bis Ende März 2013 im Feld.
Weitere 6 Populationen wurden nicht getestet, da das Saatgut zur Aussaatzeit noch
nicht reif war.
Abb. 1: Blattformen von Zuckerhut und Radicchio
8
B) Die Überwinterung im Herbst selektierter Samenträger soll optimiert
werden.
2011 wurde der Versuch am 8.6. gesät, am 16.6. pikiert, am 10.7. gepflanzt. Am
Ende der Saison am 2. + 3. November wurden 4 Genotypen Zuckerhut (Uranus F1,
Jupiter F1, Stamm Vatter, Domäne Fredeburg) mit je 24 Pflanzen und ein Genotyp
Radicchio (Leonardo F1) mit 48 Pflanzen getopft. Bei Radicchio wurde mit dem
Bioland-Betrieb Rote Rübe - Schwarzer Rettich zusammen gearbeitet. Die Pflanzen
wurden in den Varianten
a) mit Kopf,
b) Kopf entblättert,
c) Kopf entfernt und
d) verpflanzt ins Frühbeet auf Überwinterung getestet.
Die im Frühbeet gepflanzten Pflanzen wurden bei den stärksten Frösten Anfang bis
Mitte Februar 2012 mit einem Vlies abgedeckt. Die anderen Varianten befanden sich
in einem Foliengewächshaus mit Temperaturen zwischen 2°C bis 12°C, wobei es
Anfang Februar auch zu Frost bis zu -3°C kam und ab Anfang März die
Temperaturen zwischen 7°C und 21°C lagen.
2012 wurde der Versuch am 8.6. gesät, am 15.6. pikiert, am 12.7. gepflanzt und am
2.10. getopft. Außer den Genotypen 2011 wurden zwei weitere Sorten Radicchio
(Firestorm F1, Orchidea Rossa) untersucht. Zusätzlich zu den Varianten 2011 wurde
e) Kopf zurückgeschnitten (aus der Kultursaat-Praxis) getestet. Dabei wird der Kopf
horizontal etwa halbiert, so dass der Vegetationspunkt des Haupttriebes intakt bleibt.
Außerdem blieben Pflanzen auf der Versuchsfläche. Die klimatischen Bedingungen
in der Lagerung entsprachen denen des Vorjahres.
C) Das Ausmaß der Inzuchtdepression bei Radicchio und Zuckerhut soll
bestimmt werden.
2012 wurde ein zusätzlicher Versuch mit den verwendeten vier Genotypen auf der
Fläche Institut sehr früh angelegt. Saat 27.2., pikiert 7.3. und Pflanzung 10.4. in 2
Wiederholungen in einer randomisierten Blockanlage mit 52 Pflanzen / Parzelle.
Zwei Genotypen Radicchio (Leonardo F1, Variegata de Chioggia) und zwei
Genotypen Zuckerhut (Uranus F1, Fredeburg) wurden jeweils als Population von 50
Pflanzen isoliert und blühten in Gewächshäusern ab mit Fliegen zur Bestäubung.
Von den Hybridsorten wurde so das F2-Saatgut erzeugt. Von den beiden
Populationssorten wurden jeweils ebenfalls 20 Einzelpflanzen und 10 Paare isoliert
um Saatgut aus Selbstung bzw. von Vollgeschwistern zu ernten.
Die Pflanzen waren vernalisiert worden.
Im Winter 2012/2013 blühten Paare von den bereits hergestellten Vollgeschwistern
von Variegata di Chioggia und Fredeburg im Gewächshaus zur
Saatgutgutgewinnung isoliert ab.
9
In dreiortigen Feldversuchen wurde 2013 die Leistung mit und ohne Inzucht
verglichen. Die Aussaat erfolgte am 5.6., am 12.6. wurden Leonardo F1, Variegata de
Chioggia und Uranus F1 pikiert; Fredeburg am 13.6., Uranus F1und F2 lief zu wenig
auf; Nachsaat für Tönjeswinkel 12.6., pikiert 19.6., Gepflanzt auf 33 x 33 cm wurde
wie folgt:
9.7. Tönjeswinkel : Fredeburg, Variegata de Chioggia
10.7. Tönjeswinkel: Leonardo
10.7. Institut: Leonardo, Fredeburg, 27 Uranus
11.7. Tönjeswinkel: Uranus 2. Aussaat,
11.7. Kamp: Variegata de Chioggia, Leonardo, Fredeburg, Uranus
12.7. Institut: Variegata de Chioggia
Innerhalb der vier Genotypen wurden zwei Varianten (mit bzw. ohne Inzucht) in einer
vollständig randomisierten Blockanlage mit 6 Wiederholungen an drei Orten
verglichen. Von Variegata di Chioggia konnte zusätzlich an einem der Orte (Kamp)
auch Selbstung als dritte Variante angelegt werden.
Der genaue Versuchsumfang:
Radicchio Leonardo
Variante 1, ohne Inzucht (F1): 6 x 16 Pflanzen Institut, Kamp. 6 x 15 Pflanzen
Tönjeswinkel.
Variante 2, mit Inzucht (F2): 6 x 16 Pflanzen Institut, Kamp. 6 x 15 Pflanzen
Tönjeswinkel.
Radicchio Variegata di Chioggia
Variante 1, ohne Inzucht (Population): 6 x 16 Pflanzen Institut, Kamp. 6 x 15
Pflanzen Tönjeswinkel.
Variante 2, mit Inzucht (Saat aus Vollgeschwisterpaarungen): 6 x 20 Pflanzen je Ort.
Variante 3, mit stärkerer Inzucht (Selbstung): 6 x 12 Pflanzen; nur Kamp.
Zuckerhut Uranus
Variante 1, ohne Inzucht (F1): 6 x 16 Pflanzen je Ort.
Variante 2, mit Inzucht (F2): 6 x 16 Pflanzen je Ort.
Zuckerhut Fredeburg
Variante 1, ohne Inzucht (Population): 6 x 12 Pflanzen je Ort.
Variante 2 , mit Inzucht (Saat aus Vollgeschwisterpaarungen): 6 x 20 Pflanzen je Ort.
Schosser wurden ab dem 5.9. bis kurz vor der Ernte gezählt.
Blattrandnekrosen wurden am 23.9. (Institut und Tönjeswinkel) und 28.9. (Kamp)
bonitiert. 1 = keine Blattrandnekrosen; 9 = maximale Blattrandnekrosen.
Der Kopfdurchmesser wurde mit einer Schieblehre am 28.9. (Kamp) und 29.9.
(Tönjeswinkel und Institut) bestimmt.
Das Frischgewicht umfasste die gesamt, direkt über der Bodenoberfläche
abgeschnittene Pflanze direkt nach der Ernte. Geerntet wurden am 30.9.
Tönjeswinkel und Institut (Leonardo und Wiederholung A-C Variegata di Chioggia).
2.10. Rest Institut und Kamp außer Fredeburg. 8.10. Kamp Fredeburg.
10
D) Es soll bestimmt werden, wie weit im Rosettenstadium erkennbare relevante
Blattmorphologie) auch bei Pflanzung im Frühjahr selektiert werden
können, um den Züchtungsgang zu beschleunigen.
16 Genotypen Radicchio und 8 Genotypen Zuckerhut wurden am 19.3.2012 gesät,
am 26.3. pikiert und am 25.4. in 2 Wiederholungen mit je 12 Pflanzen in einer
randomisierten Blockanlage angelegt.
Der Herbstanbau zur Verrechnung war im Rahmen der Vorarbeiten auf die gleiche
Weise angelegt worden; Saat 1.7.2010, pikiert 6.7., 5.8. gepflanzt. Es wurde der
Pearson-Korrelationskoeffizient bestimmt.
Früher Zuckerhut (33) war 2012 nicht mehr verfügbar. Bei den Genotypen Roter von
Treviso / Rossa di Treviso wurde 2012 3a statt a verwendet und bei Pagoda 6a statt
a.
Erfasste Merkmale und ihre Bonitur:
Blattgröße (6.8.2010; 21.5.2012): 1 = sehr klein, 9 = sehr groß; längste Blätter ca. 12
cm lang.
Durchmesser der Pflanzen (15.9.2010; 14.6.2012): Projektion auf Boden gemessen
an der breitesten Stelle.
Umblattstellung (15.9.2010; 6.6.2012): 1= waagerecht, 9= senkrecht im
Parzellenmittel.
Deckungsgrad (15.9.2010; 6.6.2012): Für die Fläche der Parzelle geschätzt.
Kopfbildung (7.10.2010; 13.7.2012): 1 = keine Köpfe; 5 = geschlossen, aber leer; 9 =
alle marktreif.
Zusätzlich konnte die Schossfestigkeit im frühen Anbau ermittelt werden. Im
Herbstanbau waren keine Schosser aufgetreten.
E) Eine Methode zur Winter-annuellen Kultur von im Herbst selektierten
Einzelpflanzen durch Vernalisation und weitere Kultur im beheizten
Gewächshaus soll entwickelt werden. Damit könnte der Züchtungszyklus
halbiert werden.
2011 wurden 4 Genotypen Zuckerhut (Uranus F1, Jupiter F1, Vatter, Fredeburg) mit je
16 Pflanzen und 1 Genotyp Radicchio (Leonardo F1) angebaut: Saat 8.6., pikiert
16.6., Pflanzung 10.7.. 64 Pflanzen wurden in zwei Wiederholungen mit 6 bzw. 8
Wochen bei 2-5,5 °C und 71-97 % relativer Feuchte vernalisiert, dann 2 Wochen in
einem frostfreien, unbeheizten Gewächshaus und schließlich die erste Wiederholung
Ende Dezember, die zweite Mitte Januar mit 16 h Licht und Temperatureinstellungen
von minimal 18 °C tags und 15 °C nachts gestellt.
2012 wurden außer den 2011 verwendeten Genotypen zwei weitere Sorten
Radicchio (Firestorm F1, Orchidea Rossa) am 2.10. getopft.
11
4. Ausführliche Darstellung der wichtigsten Ergebnisse
Es wurden Einzelpflanzen-Auslesen aus 4 Populationen samenfester Genotypen
erstellt, die 2010 im Rahmen der Vorarbeiten angebaut worden waren. Saatgut
wurde 2011 im Freiland unter Bestäubung durch Fliegen in Isolationskabinen
gewonnen.
Saatgut liegt vor von
Radicchio Orchidea Rossa, 20 Einzelpflanzen
Radicchio Variegata di Chioggia, 21 Einzelpflanzen
Zuckerhut Bianca di Bergamo, 36 Einzelpflanzen
Zuckerhut Hild, 34 Einzelpflanzen
Das Saatgut wird in die Erhaltungszuchtbank des Kultursaat e.V. überführt.
Die Isolation mit Moskitonetzen im Gewächshaus unter Einsatz von Fliegen zur
Bestäubung hat funktioniert. Im Freiland wäre diese Technik ungeeignet, da viele
kleinere Insekten wie z.B. Glanzkäfer Zichorien-Blüten besuchen und durch die
Moskitonetzen wegen der zu großen Maschenweite nicht abgehalten werden
würden.
Die 15 Populationen Zuckerhut und 15 Populationen Radicchio, die 2012
ausgepflanzt wurden, sind in Tabelle 2 charakterisiert. Weitere 6 Populationen (ohne
Angaben, nur Nummern) wurden nicht getestet, da das Saatgut zur Aussaatzeit noch
nicht reif war.
Die Variabilität der aus Kreuzungen entstandenen Populationen war besonders für
die Kopfbildung und Neigung zum frühen Schossen weitaus größer als die Variation
der Eltern. Aufgrund der Witterung wurde nicht bei allen Genotypen die optimale
Kopfbildung erreicht. Einige Population sollten wegen frühen Schossens, schlechter
Blattgesundheit und sehr später Kopfbildung ausgeschieden werden.
Es wurden keine verwertbaren genotypischen in der Winterhärte Unterschiede
beobachtet.
Gemäß der Tabelle 3 steht Saatgut für Folgeprojekte zur Verfügung; das Saatgut
wird ebenfalls in die Erhaltungszuchtbank des Kultursaat e.V. überführt. Das Saatgut
soll dort im Langzeitlager bei -18°C eingelagert werden; diese Art der Lagerung wird
in der Genbank des IPK Gatersleben seit vielen Jahren genutzt.
12
I
Genotyp Radicchio
2
4
4
24
25
19
a) EinzelpflanzenAuslese aus 2
samenfesten
Populationen
Orchidea Rossa
frosthart
b) F2 der besten HybridSorten
Indigo F2
Balou F2
Blattgrö Durchme Blattstell Blattfor Deckung Kopfbi Schosser
ße
sser
ung 28.8. m 28.8. sgrad [%] ldung / Parzelle
28.8. 1) 28.8. 2)
3)
4)
2.10.
2.10.
2.10.
5)
8,5
7,5
29
30
3-9
3-9
3-4
4
99
100
5
3
0
0
8,5
29
3-9
4
100
4
0
6
6
27,5
25
1-8
1-9
4
4
95,5
82,5
5,5
5
0
0
5
23
1-9
4
85
7
0
8
30,5
1-9
3,5
100
5
0
7,5
27,5
1-9
4
98
7,5
0
6,5
27,5
1-8
4
94
5
0
6,5
9
26,5
33,5
2-9
2-9
4
3,5
95
100
8,5
5
0
0
5,5
24
2-9
4
84
6
0
6,5
26,5
2-9
4
100
4
0
7
27
1-9
4
94
6,5
0
7,5
28
1-9
4
96,5
6,5
0
20
c) Kreuzung der besten
Hybridsorten
25 x 20 Balou F1 x Leonardo F1 x
x 19 x Firestorm F1 x Indigo F1
24
d) Kreuzung der besten
samenfesten Sorten
9 x 2 x Palla di Fuoca Rossa x
35
Orchidea Rossa x Rouge
de Chioggia
2 x 19
9 x 20
2 x 24
2 x 25
9 x 25
e) Kreuzung der besten
Hybridsorten und der
besten samenfesten
Sorten
Orchidea Rossa x Firestorm
F1
Palla di Fuoca Rossa x
Leonardo F1
Orchidea Rossa x Indigo F1
Orchidea Rossa x Balou F1
Palla di Fuoca Rossa x
Balou F1
20 x 35 Leonardo F1 x Rouge de
Chioggia
25 x 35 Balou F1 x Rouge de
Chioggia
24 x 35 Indigo F1 x Rouge de
Chioggia
2 x 20
9 x 24
19 x 35
13
Tab. 2: (Fortsetzung)
Genotyp
Blattgrö Durchme Blattstell Blattfor Deckung Kopfbi Schosser
ße
sser
ung 28.8. m 28.8. sgrad [%] ldung / Parzelle
28.8. 1) 28.8. 2)
3)
4)
2.10.
2.10.
2.10.
5)
Zuckerhut
a) EinzelpflanzenAuslese aus 2
samenfesten
Populationen
5
Bianca di Bergamo
31
Zuckerhut (Hild)
b) F2 der besten HybridSorten
27
Uranus F2
29
Jupiter F2
30
Costa F2
Hybridsorten
30 x 27 Costa F1 x Uranus F1 x
x 29
Jupiter F1
30 x 31
8,5
7,5
29
30
1-9
1-9
2
1
100
100
5,5
6
0
5
7,5
7
6,5
31
27
28
1-9
3-9
1-9
3,5
3
3
97,5
100
100
8
6,5
7
0
0
0
8,5
32
1-9
3
100
8
0
8,5
30
2-9
3
99
4,5
0
8,5
31
1-9
3,5
100
7
0,5
7
31,5
1-9
3
99
5
0
8,5
31
1-9
4
100
6,5
2
27 x 31 Uranus F1 x Zuckerhut
7,5
44
1-9
3
100
8,5
(Hild)
29 x 31 Jupiter F1 x Zuckerhut (Hild)
9
32
1-9
3,5
100
7,5
27 x 32 Uranus F1 x Stamm Vatter
8
31,5
1-9
2
100
7,5
29 x 32 Jupiter F1 x Stamm Vatter
7
31
2-9
3
100
7
30 x 32 Costa F1 x Stamm Vatter
7,5
30
1-9
3
100
7
1) 1 = sehr klein, 9 = sehr groß; größte Blätter ca. 30 cm lang
2) Projektion auf Boden an der breitesten Stelle, repräsentativer Durchschnitt
3) Parzellenmittel. 1 = waagerecht 9= senkrecht
4) Nach Abb. 1
5) Kriterien aus Bonitur im Rosettenstadium: 1 = keine Köpfe; 5 = geschlossen, aber leer; 9 =
alle marktreif
0
samenfesten Sorten
32 x 5 x Stamm Vatter x Bianca di
31
Bergamo x Zuckerhut (Hild)
Hybridsorten und der
besten samenfesten
Sorten
27 x 5 Uranus F1x Bianca di
Bergamo
29 x 5 Jupiter F1 x Bianca di
Bergamo
30 x 5
Costa F1 x Bianca di
Bergamo
14
1,5
0
0
0
II
Genotyp Radicchio
a) Einzelpflanzen- Auslese aus 2
samenfesten Populationen
2
4
4
24
25
19
20
Orchidea Rossa
9)
Variegata di Chioggia frosthart
b) F2 der besten Hybrid-Sorten
10)
Indigo F2
Balou F2
Hybridsorten
25 x 20 x Balou F1 x Leonardo F1 x Firestorm
19 x 24 F1 x Indigo F1
samenfesten Sorten
9 x 2 x Palla di Fuoca Rossa x Orchidea
35
Rossa x Rouge de Chioggia
Homo
genitä
Kopfgrö
t
ße
Kopff Kopff
(reife
orm estigk Köpfe)
6)
eit 7)
8)
Färbung Kopf; Adern 27.11.
4
2,5
4
7
6
8
5-8
6-7
7-8
gesprenkelt rot-grün; grün-weiß,
breit
grün-rot; grün-weiß, (breit)
grün-rot; weiß bis grün-weiß, breit
5,5
5
7
8
5-7
4-5
rot; weiß, breit
rot; weiß bis grün-weiß
5,5
8
5
rot; weiß
8
7,5
8
dunkel rot; weiß bis grün-weiß
Hybridsorten und der besten
samenfesten Sorten
2 x 19
Orchidea Rossa x Firestorm F1
5,5
8
5-8
dunkel rot bis rot; weiß bis grünweiß, (breit)
9 x 20
2 x 24
Palla di Fuoca Rossa x Leonardo F1
Orchidea Rossa x Indigo F1
6
4,5
7
8
7
6-8
dunkel rot bis rot; grün-weiß, (breit)
rot; weiß bis grün-weiß, (breit)
2 x 25
Orchidea Rossa x Balou F1
5
8
6-7
dunkel rot; grün-weiß, (breit)
9 x 25
Palla di Fuoca Rossa x Balou F1
3,5
7,5
5-7
rot; weiß
20 x 35
25 x 35
Leonardo F1x Rouge de Chioggia
Balou F1 x Rouge de Chioggia
4
6,5
8
8,5
7
4-8
24 x 35
Indigo F1 x Rouge de Chioggia
6
8
5-7
dunkel rot bis rot; grün-weiß, breit
rot; weiß bis grün-weiß
dunkel rot bis rot; weiß bis grünweiß
11)
2 x 20
9 x 24
19 x 35
15
Tab. 3: (Fortsetzung)
Homo
genitä
Kopfgrö
t
ße
Kopff Kopff
(reife
orm estigk Köpfe)
6)
eit 7)
8)
Genotyp
5
31
27
29
30
Zuckerhut
a) Einzelpflanzen- Auslese aus 2
samenfesten Populationen
Bianca di Bergamo
Zuckerhut (Hild)
b) F2 der besten Hybrid-Sorten
Uranus F2
Jupiter F2
Costa F2
Hybridsorten
30 x 27 x
29
Costa F1 x Uranus F1 x Jupiter F1
samenfesten Sorten
32 x 5 x Stamm Vatter x Bianca di Bergamo
31
x Zuckerhut (Hild)
Färbung Kopf; Adern 27.11.
7,5
4
5
7,5
7
7
hell grün bis mittel grün
6
6,5
6,5
8
6-8
7,5
8
5-7
6-8
dunkel grün
mittel grün bis dunkel grün
7,5
7,5
7-8
dunkel grün
4,5
1-8?
6-8
5,5
6,5
7
7
8
6-8
mittel grün
hell grün
30 x 31
27 x 5
29 x 5
Hybridsorten und der besten
samenfesten Sorten
Uranus F1 x Bianca di Bergamo
Jupiter F1 x Bianca di Bergamo
30 x 5
Costa F1 x Bianca di Bergamo
3,5
6,5
7-8
27 x 31 Uranus F1 x Zuckerhut (Hild)
5,5
7
7-8
29 x 31 Jupiter F1 x Zuckerhut (Hild)
3
6-8
6-7
27 x 32 Uranus F1 x Stamm Vatter
6,5
6-8
7-9
29 x 32 Jupiter F1 x Stamm Vatter
6,5
7
7-8
30 x 32 Costa F1 x Stamm Vatter
6
6,5
6-8
6) 27.11.; 1 = inhomogen, 9 = homogen
7) 27.11.; 1 = sehr locker, 9 = sehr fest bei ausgewachsenen Köpfen
8) 27.11.; 1 = sehr klein, 9 = sehr groß
9) Nicht frosthart; Saat alle
10) Saat fehlt?
11) Kreuzung misslungen
16
hell grün bis dunkel grün
hell grün
hell grün
werden.
Die Überwinterung im Freiland führte in beiden Versuchsjahren zum Totalausfall. Die
weiteren Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 dargestellt.
Bei den Zuckerhüten gab es nennenswerte Ausfälle nur in der Variante Ohne Kopf.
Es konnte kein Unterschied zwischen den verschiedenen Genotypen festgestellt
werden.
Die Überlebensrate der Radicchios war halb so hoch, wie der Zuckerhüte, oder noch
geringer. Es gab deutliche genotypische Unterschiede: Von den beiden jüngeren
Sorten Leonardo F1 und Firestorm F1, beide vom sehr kompakten Typ der jüngeren
konventionellen Züchtungen, überlebten nur ca. halb so viele Pflanzen, wie von der
lockereren Orchidea Rossa. Die kompakten Sorten überlebten umso weniger
schlecht, je mehr Blätter vom Kopf entfernt wurden (also ohne Kopf). Die
Saatgutgewinnung von so behandelten Pflanzen ist wegen des fehlenden
Haupttriebs stark eingeschränkt. Grauschimmel (Botrytis cinerea) war besonders im
ersten Winter ein großes Problem.
2011/2012
Mit Kopf
Kopf
entblättert
Kopf zurückgeschnitten
Ohne
Kopf
Mittel
Zuckerhut
Uranus F1
Jupiter F1
Vatter
Fredeburg
100
100
100
83,3
100
100
100
100
-
66,6
33,3
33,3
33,3
88,9
77,8
77,8
72,2
Radicchio
Leonardo F1
16,6
16,6
-
33,3
22,2
Zuckerhut Mittel
Radicchio Mittel
95,8
16,6
100
16,6
41,6
33,3
79,2
22,2
17
2012/2013
Zuckerhut
Uranus F1
Jupiter F1
Vatter
Fredeburg
Mit Kopf
Kopf
entblättert
Kopf zurückgeschnitten
Ohne Kopf
Mittel
100
100
100
100
100
100
66,7
100
100
100
100
100
100,
100
100
100
100,
100
91,7
100
Radicchio
Leonardo F1
Orchidea
Rossa
Firestorm F1
0,0
50,0
33,3
66,7
37,0
33,3
33,3
100
0,0
66,7
16,7
83,3
66,7
69,0
32,1
Zuckerhut Mittel
Radicchio Mittel
100
22,2
91,7
50,0
100
38,9
100
72,2
97,9
46,0
bestimmt werden.
Der erste Versuch der Vernalisation 2011 nach der Methode von Wiebe (1997) mit 3
Wochen Vernalisation hatte nicht zum Schossen geführt. Die Arbeiten mussten
2011/2012 wiederholt werden, wobei eine 6- bzw. 8-wöchige Vernalisation bei 2-5,5
°C und 71-97 % relativer Feuchte angewendet wurde.
In der am 10.4.2012 im Freiland gepflanzten Anlage gab es die folgenden Anteile
Schosser: Variegata di Chioggia 67,3 %; Leonardo F1 0 %; Fredeburg 1,9 % und
Uranus 0,95 %. Die drei letztgenannten Genotypen waren ganzjährig anbauwürdig.
Die Selbstinkompatibilität war bei den untersuchten Genotypen sehr unterschiedlich
ausgeprägt. Bei den Sorten Variegata de Chioggia und Fredeburg konnte nicht
genug Saat aus Selbstung geerntet werden. Deswegen blühten im Winter 2012/2013
Paare von bereits hergestellten Vollgeschwistern im Gewächshaus gezogen. In drei
parallelen Feldversuchen wurde 2013 die Leistung der Varianten Population und
Selbstung bzw. Vollgeschwisterpaarung verglichen.
In Tabelle 6 ist für 2 Genotypen Radicchio (Leonardo F1, Variegata de Chioggia) und
2 Genotypen Zuckerhut (Uranus F1, Fredeburg) die Reaktion Gewicht, Kopfgröße,
Gesundheit und Schossverhalten auf Inzucht dargestellt: Die Ertragsdepression
durch Inzucht lag signifikant zwischen 15 % und 23 %; ein unterschiedliches
Verhalten von Zuckerhut versus Radicchio oder Hybrid- versus samenfester Sorte
konnte nicht beobachtet werden. Der Kopfdurchmesser hat in drei Fällen leicht
abgenommen, in einem Fall signifikant. Die Ausprägung von Blattrandnekrosen war
nicht durch Inzucht beeinflusst. Signifikante Unterschiede in der Ausbildung von
Schossern gab es durch Inzucht nicht. Fredeburg und Leonardo F1 fielen durch
absolute Schossfestigkeit auf.
18
Das Gewicht der Pflanzen war in den Versuchen zuverlässig zu ermitteln, wie auch
ein Blick auf Tabelle 8 zeigt: Die Heritäbilität für dieses Merkmal lag für jeden
Genotyp über 95 %. Die Ortseffekte waren für alle Merkmale größer, als die Effekte
durch Inzucht.
Tab. 6: Frischgewicht, Kopfdurchmesser, Blattrandnekrose und Schosser im Mittel
der drei Prüforte mit und ohne Inzucht
Uranus F1
Uranus F2
Grenzdifferenz
Inzuchtdepression
1.076
833
122,6 *
22,6 %
Kopfdurchmesser mm
107
104
8,7
Blattrandnekrose
1,77
1,79
0,35
Schosser %
1,78
2,92
2,69
Fredeburg
Population
Fredeburg
Vollgeschwister
Grenzdifferenz
Inzuchtdepression
Gewicht g
769
653
48,7 *
15,1 %
Kopfdurchmesser mm
105
95
6,1
Blattrandnekrose
3,19
2,22
0,34
Schosser %
0,00
0,00
--
Leonardo
F1
Leonardo F2
Grenzdifferenz
Inzuchtdepression
Gewicht g
668
560
45,2 *
16,2 %
Kopfdurchmesser mm
130
121
8,7
Blattrandnekrose
1,64
1,84
0,29
Schosser %
0,00
0,00
--
Variegata
di Chioggia
Population
Variegata di
Chioggia
Vollgeschwister
Grenzdifferenz
Inzuchtdepression
594
478
56,8 *
19,5 %
Zuckerhut
Gewicht g
Zuckerhut
Radicchio
Radicchio
Gewicht g
Kopfdurchmesser mm
86
56
Blattrandnekrose
1,80
1,89
0,28
Schosser %
12,76
3,39
5,57
+
; * statistisch signifikant bei p < 0,1 bzw. 0,05
19
12,2
+
Lediglich bei Variegata di Chioggia konnten Population und Vollgeschwister auch mit
Selbstung vergleichen werden, siehe Tabelle7. Es wurden ein signifikanter Effekt der
Inzucht auf das Gewicht beobachtet; erstaunlicher Weise lag allerdings das Gewicht
der Pflanzen aus Selbstung zwischen dem der Population und Vollgeschwistern und
nicht niedriger, als Letztere. Die Köpfe der Pflanzen aus Selbstung waren sogar die
Größten. Am meisten Schosser gab es in der Population.
Tab. 7: Radicchio Variegata di Chioggia im einortigen Vergleich von Population,
Vollgeschwistern und Selbstung auf dem Kamp 2013
Radicchio
Gewicht g
Population
Vollgeschwister
Selbstung
Grenzdifferenz
Heritabilität
694
554
592
87,2 *
84,16
20,2 %
14,7 %
Inzuchtdepression
Kopfdurchmesser
mm
117
72
134
21,2 **
95,25
Blattrandnekrose
1,41
1,46
1,82
0,49
48,37
Schosser %
19,03
6,76
8,46
8,81 *
80,69
*; ** statistisch signifikant bei p < 0,05 bzw. 0,01
20
Tab. 8: Varianzkomponenten für Frischgewicht, Kopfdurchmesser, Blattrandnekrose
und Schosser im Vergleich +/- Inzucht
Varianzursache
Inzucht
Ort
Inzucht x Ort
Heritabilität
28.119 *
41.790 **
3.338 *
95,27
Kopfdurchmesser
3,02
23,75 *
0
63,64
Blattrandnekrose
0,00
0,77 **
0,00
0,00
Schosser
0,00
3,38 *
1,35
0,00
6.622 *
44.842 **
144
97,64
Kopfdurchmesser
49,2
134,9 **
16,0 *
88,06
Blattrandnekrose
0,38
3,35 **
0,24 **
80,63
--
--
--
--
5.654 *
8.713 **
425
96,13
Kopfdurchmesser
24,15
142,00 **
30,48 *
65,48
Blattrandnekrose
0,01
0,09 **
0,004
68,63
--
--
--
--
19.443 **
0
Zuckerhut Uranus F1
Gewicht
Zuckerhut Schulz
Gewicht
Schosser
Radicchio Leonardo F1
Gewicht
Schosser
Radicchio Variegata di Chioggia
Gewicht
Kopfdurchmesser
6.615 *
417,2
+
513,0 **
67,8
98,66
+
93,00
Blattrandnekrose
0,003
0,299 **
0,00
75,54
Schosser
37,14
35,39 **
15,95 *
84,68
+
; *; ** statistisch signifikant bei p < 0,1; 0,05 und 0,01
In Abb. 2 ist keine Korrelation der Blattgröße im Herbst und im Frühjahr zu erkennen.
Im Rosetten-Durchmesser (Abb. 3) gibt es eine gewisse Abhängigkeit mit einem
Pearson-Korrelationskoeffizienten von 0,456; die Umblattstellung in Herbst und
Frühjahr korreliert sogar mit 0,623 (Abb. 4). Fast keine Beziehung gibt es zwischen
dem Deckungsgrad in Herbst und Frühjahr in Abb. 5.
21
r = -0,001758
Abb. 2: Bonitur der Blattgröße in Herbst- (x-Achse) und Frühanbau.
r = 0,4559
Abb. 3: Rosetten-Durchmesser in Herbst- (x-Achse) und Frühanbau.
22
r = 0,6238
Abb. 4: Bonitur der Umblattstellung in Herbst- (x-Achse) und Frühanbau.
r = 0,2749
Abb. 5: Deckungsgrad in Herbst- (x-Achse) und Frühanbau.
Die Kopfbildung in Herbst- und Frühanbau (Abb. 6) korreliert mit r = 0,5909. Die
Korrelation wäre noch deutlich höher ohne die fünf Genotypen mit sehr geringer
Kopfbildung im Frühanbau (siehe auch Tab. 11).
In den Tabellen 9 und 10 werden die Merkmalskorrelationen jeweils für den Herbstund den Frühanbau dargestellt. Beim Vergleich fällt auf, dass die im Frühanbau
bestehende Korrelation zwischen Blattgröße und Deckungsgrad bzw. Kopfbildung im
Herbst nicht existiert hat.
23
r = 0,5909
Abb. 6: Kopfbildung in Herbst- (x-Achse) und Frühanbau.
Tab. 9: Korrelationen im Herbstanbau
Durchmesser -0.197
Blattstellung
-0.008
-0.106
Deckungsgrad -0.294
0.859**
Kopfbildung
-0.021
-0.118
BlattDurchgröße
messer
0.077
-0.276
Blattstellung
-0.211
Deckungsgrad
0.031
-0.108
0.098
Blattstellung
0.142
0.351
Deckungsgrad
** statistisch signifikant bei p < 0,01
Tab. 10: Korrelationen im Frühanbau
Durchmesser 0.176
Blattstellung
-0.044
0.274
Deckungsgrad 0.620**
0.641**
Kopfbildung
0.642**
-0.026
Schosser
0.040
0.043
BlattDurchgröße
messer
*; ** statistisch signifikant bei p < 0,05 bzw. 0,01
24
-0.487*
Kopfbildung
Tab. 11: Kopfbildung und Schosser in Herbst- und Frühanbau.
Nr.
1
2
3a
4
6a
9
10
15
19
20
21
22
23
24
25
35
5
27
28
29
30
31
32
34
Genotyp
Orchidea Rossa
Rossa di Treviso
Palla Rossa sel. "Pagoda"
Palla di Fuoco Rossa
Radicchio Rosso
Firestorm F1 öko
Leonardo F1 öko
Fiero F1 öko
Palermo F1
Caspio F1
Indigo F1
Balou F1
Rouge de Chioggia
Bianca di Bergamo
Uranus F1 öko
Virtus F1 öko
Jupiter F1
Zuckerhut Costa
Zuckerhut
Zuckerhut Stamm Vatter
Zichoriensalat Zuckerhut
Mittel
Kopfbildung
Herbst
5,00
6,00
5,00
5,00
4,50
6,00
4,00
3,50
6,25
7,50
4,00
7,00
7,00
7,00
8,00
3,75
6,00
6,00
7,00
7,00
6,00
5,50
5,00
6,00
5,75
Kopfbildung
Frühanbau
3,00
7,50
1,50
5,00
7,50
8,00
6,00
3,50
9,00
9,00
*
8,50
9,00
8,50
9,00
7,50
3,50
9,00
8,50
9,00
8,50
7,50
8,00
8,50
7,17
Schosser
Frühanbau
62,5
45,8
24,1
87,5
41,0
33,3
39,8
66,7
0,0
12,5
100
20,9
40,2
0,0
30,3
20,9
69,7
12,5
0,0
0,0
0,0
87,5
25,8
83,3
37,7
In Tabelle 11 sind Kopfbildung in Herbst- und Frühanbau, sowie die Bildung von
Schossern dargestellt, um die Eignung für den Ganzjahresanbau prüfen zu können.
Die Heritäbilität der Kopfbildung war hoch (Herbst 82,1; Frühanbau 93,6).Bei fünf
Genotypen traten keine Schosser auf; die Heritäbilität war mit 95,2 sehr hoch.
halbiert werden.
2011 kamen die Zuckerhüte nach der Vernalisation alle zur Blüte. 6 Wochen nach
Ende der Vernalisation (unabhängig ob 6 oder 8 Wochen vernalisiert), blühten
bereits mehr als die Hälfte der Pflanzen. Es konnte kein Unterschied zwischen den
Genotypen festgestellt werden. Von den Radicchios sind nur 6,25 % der Pflanzen bis
zur Blüte gekommen. Schon Anfang Februar waren nur noch 23,4 % der Pflanzen
am Leben.
25
2012 wurden außer den 2011 verwendeten Genotypen zwei weitere Sorten
Radicchio (Firestorm F1, Orchidea Rossa) untersucht und am 2.10. getopft. Nach
sechswöchiger Vernalisation blühten bis zum 15.2. 49% der Pflanzen, nach
achtwöchiger Vernalisation nur 32%. Die Unterschiede zwischen Zuckerhut und
Radicchio waren erneut groß. Unter den Radicchio-Genotypen kamen besonders
schlecht die jüngeren, kompakten Sorten Firestorm F1 und Leonardo F1 zur Blüte;
viele Pflanzen fielen durch Fäulnis aus.
5. Diskussion der Ergebnisse
Von allen Populationen steht Saatgut für Folgeprojekte zur Verfügung. Das Saatgut
wird im Langzeitlager des Kultursaat e.V. bei -18°C langfristig zur Verfügung stehen.
Diese Art der Lagerung wird in der Genbank des IPK Gatersleben seit vielen Jahren
mit Erfolg genutzt.
Von den meisten Populationen stehen wenig Samen (< 100) zur Verfügung. Das
Saatgut sollte für Folgeprojekte effektiv genutzt werden: Der Anbau vieler
Populationen gleichzeitig wird empfohlen, um ggf. ähnlich Pflanzen zu QuerschnittPopulationen vereinigen zu können. Sichere Überwinterung selektierter Pflanzen und
kontrollierte, isolierte Blüte und Samengewinnung im Folgejahr müssen gewährleistet
sein.
Die weitreichendste Nutzung in einem Folgeprojekt wäre die Selektion auf
Ganzjahresanbau – unsere Empfehlung - bzw. Schossfestigkeit bei relativ früher
Aussaat in nördlichen Anbaugebieten.
werden.
Die Überwinterung von Zuckerhut ist insgesamt wenig problematisch. Die Ausfälle
bei Radicchio können erheblich sein; besonders schwierig ist die Arbeit mit den
jüngeren, sehr kompakten Sorten.
Die untersuchten Verfahren waren so gewählt, dass das Spektrum der Möglichkeiten
vom Belassen im Feld bis zu sehr starkem Rückschnitt mit Entfernen des Kopfes,
ausgeschöpft wurde. Es ist deutlich geworden, dass alle getesteten Verfahren für
Radicchio unbefriedigend sind. Belassen im Feld ist für beide Kulturen keine Option,
wenn mehr als milde Fröste auftreten.
Zuckerhut ist sehr viel einfacher zu überwintern; besonders zu empfehlen ist das
regelmäßige Putzen = Entblättern während des Winters.
Aus den Teilversuchen A und E ist bekannt, dass die Überwinterung bei 2-5,5 °C und
71-97 % relativer Feuchte und mit Zusatzlicht zu fast keinen Ausfällen führt. Wenn
möglich, sollte diese Methode eingesetzt werden. Entsprechende Einrichtungen sind
als praxisübliche Kühlräume in vielen Gärtnereien und landwirtschaftlichen Betrieben
vorhanden.
26
bestimmt werden.
Dieser anspruchsvolle Versuchsteil war mit erheblichen Schwierigkeiten behaftet.
Der erste Versuch der Vernalisation nach der Methode von Wiebe (1997) mit 3
Wochen Vernalisation hatte im Sommer 2011 nicht zum Schossen geführt; eine 6bzw. 8-wöchige Vernalisation bei 2-5,5 °C und 71-97 % relativer Feuchte brachte das
gewünschte Ergebnis.
Bei den Sorten Variegata de Chioggia und Domäne Fredeburg konnte nicht genug
Saat aus Selbstung geerntet werden; scheinbar liegt starke Selbstinkompatibilität vor.
Für diesen Fall war vorgesehen, Paare von bereits hergestellten Vollgeschwistern im
Gewächshaus zu ziehen.
Für den Radicchio Variegata di Chioggia konnte an einem Ort die Leistung von
Pflanzen aus Population, von Vollgeschwistern und aus Selbstung verglichen
werden. Das aus diesen Vollgeschwister-Paaren gewonnene Saatgut unterliegt
theoretisch 50% der Inzucht der Selbstungen. Im Versuch war die Inzuchtdepression
der Selbstung jedoch geringer, als die der Vollgeschwister. Der Versuch konnte zwar
nur einortig angelegt werden, insgesamt war die Heritabilität des Merkmals Gewicht
aber sehr gut, so dass das unerwartete Ergebnis nicht erklärt werden kann.
Als Fazit kann die Inzuchtdepression durch Selbstung oder Vollgeschwisterpaarung
erheblich sein. In Züchtung und Erhaltung sollten Populationsengpässe vermieden
und Populationsgrößen von mindestens 50 Individuen angestrebt werden.
Die im Versuche verwendeten 24 Genotypen repräsentierten sehr unterschiedliche
Formen von Radicchio und Zuckerhut; die Ergebnisse sind aussagekräftig.
Die Merkmale Blattgröße und Deckungsgrad sind kombinierte physiologische und
morphologische Eigenschaften, die sich deshalb in Herbst- und Frühanbau
unterschiedlich ausprägen können. Die Umblattstellung ist vermutlich ganz
weitgehend vom Genotyp abhängig und nicht von Pflanzenernährung oder
Temperatur.
Als Bonus konnte die Schossfestigkeit bei sehr frühem Anbau ermittelt werden. Die
Radicchios Firestorm F1 und Indigo F1 und die Zuckerhüte Virtus F1, Jupiter F1 und
Costa waren geeignet für den Ganzjahresanbau.
Als Fazit ist die Selektion im Rosettenstadium bei sehr früher Pflanzung nur in
beschränktem Umfang möglich.
Züchterisch sehr viel sinnvoller wäre die Selektion von Genotypen für den
Ganzjahresanbau bzw. nördliche Regionen in denen erhöhte Schosstoleranz
benötigt wird. Potenzielle Kreuzungseltern sind unter den hier untersuchten
Genotypen zu finden.
27
halbiert werden.
Das Versagen der Vernalisation nach der Methode von Wiebe (1997) mit 3 Wochen
Vernalisation war ein Rückschlag. Die alternativ erprobten Verfahren mit 6 bzw. 8
Wochen Vernalisation brachten zwar das gewünschte Ergebnis, aber mit großem
Zeitaufwand.
Um den Zyklus zu beschleunigen, müssen bereits relativ junge Pflanzen vernalisiert
werden. Im Projekt wurde die Vernalisation im Jungpflanzenstadium erfolgreich
eingeleitet. Im Gewächshaus gezogene Pflanzen erreichen nicht die Größe und
Standfestigkeit von Pflanzen, die aus dem Beet kommen, überwintert werden und
wieder im Freiland abblühen. Es muss also im Gewächshaus mit einer stark
reduzierten Saatgutmenge je Pflanze gerechnet werden.
Die Zeit vom Ende der Vernalisation bis zur Samenreife beträgt ca. 3,5-4,5 Monate.
Als Fazit ist es möglich, einen Winter-annuellen Zyklus züchterisch zu nutzen mit
einer sechswöchigen Vernalisation. Allerdings kann nicht mit allen Genotypen
unkompliziert gearbeitet werden. Die Zeit bleibt außerdem knapp; die Problematik
verstärkt sich über Mittel-nach Norddeutschland, wenn die Kultur im Herbst noch
gelingen soll. Perspektivisch ist es deshalb empfehlenswert, auf Ganzjahresanbau zu
selektieren und den vollen biannuellen Zyklus zu durchlaufen.
6. Angaben zum voraussichtlichen Nutzen und zur Verwertbarkeit der
Ergebnisse. Wurden im Projekt praxisrelevante Ergebnisse erzielt? Falls nein, bitte
begründen, falls ja: erläutern, inwiefern diese Ergebnisse direkt praktisch anwendbar
sind. Sofern praxisrelevante Erkenntnisse gewonnen wurden, Erstellung eines
Merkblatts zwecks Transfer dieser Ergebnisse in die Praxis (s. III.)
Für die zukünftige ökologische Züchtung von Zuckerhut und Radicchio stehen
diverse Populationen in der Erhaltungszuchtbank des Kultursaat e.V. zur Verfügung.
Die optimale Überwinterung von Zuckerhut und Radicchio für Saatgutgewinnung und
Züchtung kann optimiert werden.
Die Inzuchtdepression von Zuckerhut und Radicchio kann erheblich sein. In
Züchtung und Erhaltung sollten Populationsengpässe vermieden und
Populationsgrößen von mindestens 50 Individuen angestrebt werden.
Die Selektion im Rosettenstadium bei sehr früher Pflanzung zur Auslese für den
Herbstanbau ist nur in beschränktem Umfang möglich.
Es ist möglich, einen Winter-annuellen Zyklus züchterisch zu nutzen mit einer
sechswöchigen Vernalisation. Allerdings kann nicht mit allen Genotypen
unkompliziert gearbeitet werden. Die Zeit bleibt außerdem knapp; die Problematik
verstärkt sich über Mittel-nach Norddeutschland, wenn die Kultur im Herbst noch
gelingen soll.
Als Fazit aus verschiedenen Teilprojekten ist es perspektivisch empfehlenswert, auf
Ganzjahresanbau zu selektieren und den vollen biannuellen Zyklus zu durchlaufen.
Dadurch würden auch Schossfeste Sorten für nördliche Anbaugebiete entwickelt.
28
7. Gegenüberstellung der ursprünglich geplanten zu den tatsächlich erreichten
Zielen; Hinweise auf weiterführende Fragestellungen
Der Arbeitsplan wurde in erweiterter Form durchgeführt:
B)
Es wurde die zusätzliche Variante „Rückschnitt des Kopfes auf ca. die Hälfte“
untersucht.
C)
Trotz großer Schwierigkeiten und erheblichem Mehraufwand, weil die
Vernalisation nicht wie in der Literatur beschrieben funktionierte (der Versuchsteil
musste wiederholt werden) und die Selbstung Probleme bereitete (Herstellung
von Vollgeschwisterpaarungen war nötig), konnte dieser Versuchsteil zeitgerecht
durchgeführt werden.
Um bei Problemen genügend Pflanzen zur Verfügung zu haben, wurde 2012 ein
zusätzlicher Versuch mit den verwendeten vier Genotypen sehr früh angelegt.
Dieser Versuch wie auch Teilversuch D boten zwei Zusatznutzen: Erstens konnte
die Schossfestigkeit im nördlicheren Anbaugebiet erfasst werden und zweitens
konnte die Eignung für den Ganzjahresanbau getestet werden.
Eine sinnvolle Weiterführung des Projektes wäre die Entwicklung von Sorten, die für
den ganzjährigen Anbau geeignet sind. Entsprechende Genotypen wurden bereits in
das Kreuzungsprogramm einbezogen. Ein solcher Ansatz würde auch nördlichere
Anbaugebiete mit verbesserten Sorten versorgen: Zurzeit gibt es in ungünstigen
Jahren Probleme mit der rechtzeitigen Kopfbildung, weil nicht schossfeste Sorten
nicht früher gesät werden können.
8. Zusammenfassung
Verbundprojekt
Radicchio und Zuckerhut (Cichorium intybus var. foliosum) - Entwicklung von
Populationen und Züchtungsmethodik für den ökologischen Gemüsebau
Teilprojekt Uni Göttingen 2810OE109
Zuckerhut und Radicchio bereichern das Spektrum der späten und lagerfähigen
Freilandsalate im Gemüsebau. Das dem ökologischen Erwerbsanbau zur Verfügung
stehende Sortenangebot ist sehr begrenzt. Es gibt nur wenige samenfeste Sorten bzw.
Herkünfte. Ein weiterer Aspekt, der die Züchtung von offen abblühenden Sorten
dringend erscheinen lässt, ist die Entwicklung von CMS-Hybriden mittels Zellfusion
im Bereich der Zichoriensalate. Diese Züchtungsmethode wird vom Weltdachverband
IFOAM als unvereinbar mit den Grundsätzen des ökologischen Anbaues angesehen.
Ziel des Vorhabens ist die züchterische Entwicklung von Populationssorten der
Zichoriensalate Radicchio und Zuckerhut (Cichorium intybus var. foliosum) für den
ökologischen Erwerbsgemüsebau. Zuchtmethoden, die mit den Prinzipien und
Richtlinien des Ökolandbaus vereinbar sind, werden geprüft und entwickelt. Die
Feldversuche wurden auf ökologisch bewirtschafteten Flächen des Versuchsgutes
Reinshof bei Göttingen durchgeführt.
29
Durch Selektion aus samenfesten Sorten und durch die Kreuzung ausgewählter
Hybrid- und samenfester Sorten wurden Populationen für die ökologische Züchtung
entwickelt. Von diversen Populationen aus dem Kreuzungsprogramm steht Saatgut
für Folgeprojekte in der Erhaltungszuchtbank des Kultursaat e.V. zur Verfügung.
Die optimale Überwinterung bei Temperaturen von 2-6 °C, hoher relativer Feuchte
>80 % und mit Zusatzlicht führt zu fast keinen Ausfällen. Wenn möglich, sollte diese
Methode eingesetzt werden. Entsprechende Einrichtungen sind als praxisübliche
Kühlräume in vielen Gärtnereien und landwirtschaftlichen Betrieben vorhanden.
Zuckerhut ist viel einfacher zu überwintern, als Radicchio. Besonders zu empfehlen
ist das regelmäßige Putzen = Entblättern während des Winters bei kalter und
feuchter Lagerung.
Die Inzuchtdepression durch Selbstung oder Vollgeschwisterpaarung kann erheblich
sein. In vier untersuchten Genotypen (2 Radicchio, 2 Zuckerhut; 2 samenfest, 2
hybrid) lag die Ertragsdepression durch Inzucht signifikant zwischen 15 % und 23 %;
ein unterschiedliches Verhalten von Zuckerhut versus Radicchio oder Hybrid- versus
samenfester Sorte konnte nicht beobachtet werden. Das Gewicht der Pflanzen war in
den Versuchen sehr zuverlässig zu ermitteln: Die Heritäbilität für dieses Merkmal lag
für jeden Genotyp über 95 %. Als Fazit sollten in Züchtung und Erhaltung
Populationsengpässe vermieden und Populationsgrößen von mindestens 50
Individuen angestrebt werden.
Mit 24 Genotypen Radicchio und Zuckerhut wurde untersucht, ob die Ausprägung
relevanter Merkmale in Früh- und Herbstanbau korreliert. Die Selektion im Frühjahr
mit anschließender Saatgutproduktion im gleichen Jahr würde die Züchtung
beschleunigen. Die Selektion im Frühjahr ist nur stark eingeschränkt möglich, da
wichtige Merkmale wie Blattgröße und Deckungsgrad nicht oder nur schwach
korrelierten. Die Kopfbildung wurde wesentlich durch die Schossfestigkeit im Frühjahr
beeinflusst.
Es ist möglich, einen Winter-annuellen Zyklus züchterisch zu nutzen mit einer
sechswöchigen Vernalisation im Vernalisationscontainer. Allerdings kann nicht mit
allen Genotypen unkompliziert gearbeitet werden. Es ist deshalb empfehlenswert, auf
Ganzjahresanbau zu selektieren und den vollen biannuellen Zyklus zu durchlaufen.
Die weitreichendste Nutzung in einem Folgeprojekt wäre die Selektion der im Projekt
entwickelten Populationen auf Ganzjahresanbau – unsere Empfehlung – bzw.
Schossfestigkeit bei relativ früher Aussaat in nördlichen Anbaugebieten. Relevante
Eigenschaften sind in den neuen Züchtungspopulationen vorhanden.
30
9. Literaturverzeichnis
Dielen V, Notté C, Lutts S, Debavelaere V, van Herck J-C, Kinet J-M (2005) Bolting
control by low temperatures in root chicory (Cichorium intybus var. sativum). Field
Crops Research 94: 76-85
Eenink AH (1981) Compatibility and incompatibility in witloof-chicory (Cichorium
intybus L.) 1. The influence of temperature and plant age on pollen germination
and seed production. Euphytica 30: 71-76
George RAT (2009) Vegetable seed procuction. Wallingford, Oxon, (UK) CABI. 3rd
Edition, 328 S.
Kiær LP, Philipp M, Jørgensen RB, Hauser TP (2007) Genealogy, morphology and
fitness of spontaneous hybrids between wild and cultivated chicory (Cichorium
intybus). Heredity 99: 112–120
Lucchin M, Varotto S, Barcaccia G, Parrini P (2008) Chicory and endive. In: Wiebe
(1997).
Wiebe H.-J (1997) Ursachen für die generative Entwicklung von Radicchio
(Cichorium intybus var. foliosum). Gartenbauwissenschaft 62: 72-77
10. Übersicht über alle im Berichtszeitraum vom Projektnehmer realisierten
Veröffentlichungen zum Projekt (Printmedien, Newsletter usw.), bisherige und
geplante Aktivitäten zur Verbreitung der Ergebnisse
28.6.2014 hr fernsehen: service: garten. http://www.hronline.de/website/fernsehen/sendungen/mediaplayer.jsp?mkey=52221453&rubrik=5
4011
26.9.2013 Exkursion zum Versuchsgut Reinshof der Uni Göttingen im Rahmen der
Tagung „Breeding for Nutrient Efficiency“ der EUCARPIA-Sektion Organic & LowInput Agriculture.
Am 10.3.2013 wurden die Versuche 2012 im ARD Ratgeber Haus + Garten gezeigt
(geschätzt 2 Mio Zuschauende).
Die Versuche wurden am 7.9.2012 einer Fachöffentlichkeit aus der
Wertschöpfungskette am Rande eines Treffens im Freiland-Tomatenprojekt
präsentiert.
2.9.2011 Alternativen in Saatgutversorgung und Züchtung. Seminar auf dem
Reinshof bei Göttingen mit VertreterInnen von Verbänden und Initiativen.
Die Projektansätze sind in die Lehre im Bachelor- und Masterstudium eingeflossen;
die Ergebnisse werden weiter dort verwendet werden.
Die Vorstellung und Diskussion der Projektergebnisse bei einer Wissenschaftstagung
Ökologischer Landbau ist geplant.
Ergebnisse werden ebenfalls über die Online-Datenbank www.kultursaat.org
verfügbar gemacht.
31

PDF (Schlussbericht Teilprojekt FKZ 10OE109)

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